Modification TOOLMASTER TM66DD - Réparation, engrenage celoron

[tourelle66]

Bonjour à tous,

Je commence à cogiter la réparation du engrenage en céloron ( backélite ?) des avances auto de broche de la CINCINNATI TOOLMASTER TM66DD

Je pense juste refaire les dents endommagée (5 ou 6) , mon problème c'est que c'est un module de 1.6 et des brouettes ?

à moins de trouver l'outil pour le faire, je pensais utiliser une fraise module 1.5 , est-ce qu'en "trichant "un peu sur ces 5 ou 6 dents ça peut le faire ?

Au début je pensais affuter un outil avec le bon profil et tailler cves dents par mortaisage, mais vu la pièce rapportée que j'envisage de faire, ça risque de poser problème par rapport aux efforts.

Mon idée donc c'est de réaliser un usinage en queue d'aronde dans le celoron, dans la partie endommagée, d'y rapporter une pièce sur mesure (en celoron aussi ou alu ?), emmenchée au maillet (collée ?) et enfin de retailler ces quelques dents

Je précise que j'envisage de faire un montage avec un doigt et blocage en position pour me servir des autres dents pour positionner les dents à réparer , donc pas de diviseur

Qu'en pensez-vous ?

Merci

David

 

[SULREN]

Bonjour,
@tourelle66
Un peu surprenant ce module 1,6. N'est-ce pas un effet de déport de denture?
Comment as tu calculé, ou mesuré, ce module?

 

[tourelle66]

Bonjour,

C'est un engrenage de 52 dents, et il mesure presque 84mm (EDIT : 87.5mm) de diamètre total de souvenir (je l'ai à l'atelier)
Ce que je comprends pas c'est que sur la doc de la machine il est donné pour 52 dents module 1.5 (noté à la main )

On est loin des 78 mm théoriques d'un module 1.5

à un moment j'ai pensé à un truc en pouces , mais toute la machine est en métrique

Merci @SULREN

 

[tourelle66]

le plan en question :

 

[SULREN]

Re,
Merci David d’avoir répondu si vite à ma question.
Un pignon de 52 dents au module de 1,5 , taillé sans déport :
- a un diamètre primitif de 52 x 1,5 = 78 mm
- a un diamètre extérieur de : (52 +2) x 1,5 = 81 mm

C’est bien ce que je subodorais.
Si tu trouves 84 mm de diamètre extérieur cela veut dire :
- 1) soit qu’il s’agit d’un pignon taillé sans déport et il a alors un module de : 84 / (52 +2) = 1,555
- 2) soit qu’il a été taillé avec déport avec une fraise module 1,5. La valeur du déport est alors égale à 1 (sauf erreur de calcul de ma part).
Dans ce cas tu pourrais tailler avec une fraise module 1,5 le secteur denté que tu veux rapporter.

Pour savoir ce qui a été fait lors de la fabrication il faut analyser la forme des dents.
A première vue, sur la photo que tu as jointe, il ne semble pas qu'il y ait eu déport. On serait donc plutôt dans le cas 1)

Investigations à poursuivre.

 

[tourelle66]

Merci sulren pour ta réponse ,

j'ai oublié de préciser qu'il ne s'agit pas d'une denture droite, je sais pas si c'est important et peut aider ?

Il faudrait que j'essaye alors en trouvant ou achetant une fraise module 1.5 alors ?

Je vais aller le chercher à l'atelier de ce pas et le mesurer précisément, il me semble qu'en fait en divisant par 52 j'étais tombé sur 1.6 et des brouettes , mais comme je n'y connais rien en pignon , j'ai pas poussé plus loin que cette division

A+

 

[tourelle66]

Bon je viens de récupérer le pignon, le diamètre exter. est de 87.5mm

EDIT : en fond de dent : diamètre 80.5mm environ

 

[Bricole63]

Salut
Et en demandant chez Prud'homme ,ils auraient peut etre une ebauche dentee en alu pour refaire une piece complete
plutot que te compliquer la vie a inserrer un bridge complique a realiser et a installer.Sur l'assemblage pigno moyeu tu pourrais goupiller avec une vis en acier a ferrer les anes pour faire fusible et eviter une casse en cascade plus loin car le fusible celoron n'est plus là.
Le bridge inserre est envisageable uniquement pour le plaisir de la realisation mais n'empechera pas le pignon de cracher d'autres dents.
Claude

 

[tourelle66]

Salut Claude,

Prud'homme connaît pas, mais je regarderais

Pour la réparation c'est pas grand chose , pour le plaisir de le sauver sûrement aussi

Quant au fusible , je pensais mettre une clavette tendre après avoir retouché l'alésage du moyeu de pignon légèrement pour un montage glissant , car il semble être monté un peu serré dans son arbre.

J'aurais préféré un système auto débrayable, mais il n'y pas assez de place pour cogiter un truc

 

[SULREN]

Bonjour,

Bon je viens de récupérer le pignon, le diamètre exter. est de 87.5mm
EDIT : en fond de dent : diamètre 80.5mm environ

@tourelle66
Si on fait les calculs habituels avec ces mesures, en considérant qu'on a affaire à un pignon à denture droite on trouve que c'est un 52 dents au module 1,6.
Mais tu as dit au post #6 que c'était de la denture hélicoïdale. Il faut donc prendre en compte la notion de module apparent et celle de module réel.
Et là il faut connaitre l'angle d'hélice.

Si on fait les calculs avec un angle d'hélice supposé de 20 degrés (assez habituel) on trouve, sauf erreur de ma part, que le module réel est proche de 1,5 comme c'est annoté sur ton plan.

Diamètre extérieur = 52 * module réel/Cos(20) + 2 * module réel
87,5 = 52 * module réel/0,9396 + 2* module réel
module réel = 1,52
(il faut affiner la mesure du diamètre et connaître le vrai angle d'hélice)

 

[tourelle66]

Bonjour,

Merci beaucoup pour ton aide sulren!

La dent mesure sur sa longueur 14mm sur une largeur d'engrenage de 12.5mm , j'en ai déduit un angle de 27° ?

Sur ce site : https://shop.hpceurope.com/fr/produit.asp?prid=3706 je trouve des dimensions toutes autres, je me perds ...lol

les diamètres correspondent pas ?

Je posterais une photo vue des dents

A++

David

 

[SULREN]

Bonjour,

je trouve des dimensions toutes autres, je me perds ...lol

Comment cela David, mais c'est tout simple!!!
(je plaisante bien sûr, parce que moi aussi j'ai eu besoin de beaucoup chercher ).

Voici trois cas de figure pour le pignon de 52 dents au module réel de 1,5 :

1) Pignon à denture droite:
Diamètre primitif = 52 x 1,5 = 78 mm
Diamètre extérieur = diamètre primitif + 2 x module = 78+3 = 81 mm

2) Pignon à denture hélicoïdale inclinée à 23° (qui s'approche du tien)
Diamètre primitif = 52 x 1,5 / Cos(23) = 52 x 1,5 /0,9397 = 84,7 mm
Diiamètre extérieur = diamètre primitif + 2 x module = 84,7 + 3 = 87,7 mm c'est ce que tu as mesuré

2) Pignon à denture hélicoïdale du lien que tu as indiqué. L'inclinaison n'est pas indiquée mais elle semble être de 15°
Diamètre primitif = 52 x 1,5 / Cos(15) = 52 x 1,5 /0,9659 = 80,75 mm
Diamètre extérieur = diamètre primitif + 2 x module = 80,75 + 3 = 83,75 mm
Ce sont bien ces chiffres qu'on lit dans le tableau du lien que tu as indiqué. Dommage qu'il n'indique pas l'angle de l'hélice pour vérifier.

NOTA:
Dans la cas de la denture hélicoïdale, le diamètre primitif se calcule avec le module apparent.
Diamètre primitif = Z x module apparent.
La module apparent est égal au module réel divisé par le cosinus de l'angle de l'hélice.

EDIT: si tu prends des photos de dents, prends les bien de face et surtout pose un réglet à côté ou dessus. Merci.

 

[tourelle66]

Ouah
Merci pour ce cours sur les engrenages, c'est très intéressant et plus subtil qu'il n'y paraît

Je pencherais pour le 2 , mais voici quelques photos de la denture

dans le cas du 2 , si je trouve une fraise au module 1.5 , puis-je tenter une réparation en fraisage normal,engrenage incliné de 23° ? sur 5 dents ça pourrait y faire ?

Merciiiii !

 

[Papy54]

J'avais fait un tableau .xls qui permet de trouver rapidement les valeurs pour pignons hélicoïdaux.
Dans le cas David, si on remplit les cases grisées de la colonne 9 du tableau, on trouve bien les résultats de Sulren.
Pour un engrenage droit on met l'angle d'inclinaison à zéro.
Le bas du tableau est hors sujet, c'est pour préparer le programme avec mon logiciel d'usinage.

 

[tourelle66]

Merci @Papy54 !

Sympa ton tableau, je te le piques

 

[Papy54]

D'après la photo l'inclinaison se rapproche assez de 23° donc assez probablement du calcul 2 de Sulren.

 

[Papy54]

Sympa ton tableau, je te le piques

C'est fait pour.

 

[tourelle66]

D'après la photo l'inclinaison se rapproche assez de 23° donc assez probablement du calcul 2 de Sulren.

J'ai beau chercher si ça existe déjà fait sur des sites....pour l'instant nada

 

[Papy54]

Faut quand même faire une mesure au rapporteur d'angle?
Je connais pas les angles standards.
Ce serait étonnant qu'un constructeur renommé fasse toute une chaine cinématique avec des engrenages hors norme?
Faut attendre l'avis de Sulren.

A propos de mon tableau, il ne faut pas entrer de valeurs dans les cases non grisées.
Elles contiennent des formules et si on en efface une, on est foutu....c'est bêtement conçu à partir d'un bouquin de mécanique.
J'avais fait ce tableau quand j'ai fabriqué une petite loco ici

 

[SULREN]

Bonsoir,

Faut attendre l'avis de Sulren.

Désolé, j'avais lâché un peu la discussion pour aller travailler au jardin (taille), fendre un peu de bois au merlin, etc, jusqu'à la tombée de la nuit.

Les mesures que j'ai faites sur les dernières photos postées par @tourelle66 me donnent 23°.
Cela conduit à un diamètre extérieur de 87,7 mm là où tourelle66 avait trouvé 87,5.

C'est cohérent et l'essentiel est que cela confirme le module réel de 1,5 qui était annoté sur le plan.
Ensuite, que ce soit 22,5° ou 23° ou 23,5° n'est pas critique si tourelle66 (qui n'a pas de diviseur) se guide sur les dents existantes avec un palpeur se moulant bien dans le creux des dents. Il sera forcément au bon angle.

Je n'ai pas trouvé de Standard de pas d'hélice.
On sait que les concepteurs de machines choisissent un pas d'autant plus grand qu'ils veulent un entrainement "doux", "silencieux", mais qu'ils sont aussi forcés au compromis, parce que plus l'angle est élevé plus il y a d'effort axial transmis aux paliers (sauf engrenages en chevron de Mr Citroën) et que le compromis dépend donc des contraintes auxquelles sont soumises leurs machines.
Mais je pensais aussi comme @Papy54 qu'il existait des valeurs communément admises (le 17,5° m'avait semblé en être une) par les fabricants et les fournisseurs d'engrenages (HPC, TRI, etc) afin de permettre une "interchangeabilité" facilitant les remplacements pour réparation.
Mais ils font peut-être le contraire pour forcer à acheter les rechanges chez eux?

 

[tourelle66]

Bonsoir,
Merci à tous!

@SULREN , si un sauvetage à la fraise module 1.5 est faisable, je vais tenter l'expèrience , j'ai bien 1 diviseur, même 2 , mais je pensais faire au plus simple avec le palpeur sur les autres dents

Bon si j'entreprends l'affaire ce sera mon premier engrenage ...enfin mes premières dents

Merci encore à tous !!! j'y vois déjà plus clair

 

[SULREN]

Bonsoir,

Bon si j'entreprends l'affaire ce sera mon premier engrenage ...enfin mes premières dents

Il faut bien commencer, ......certes avec la difficulté de la denture hélicoïdale..... mais c'est en module 1,5, ce qui n'est avoir les yeux plus gros que le ventre.
Bonne réussite. Tiens nous au courant.

 

[Papy54]

Si @SULREN est d'accord avec moi, et si tu tailles avec une fraise module, il faut utiliser la fraise correspondant au nombre fictif de dents (voir tableau) plutôt qu'au nombre réel de dents.
Pour 52 dents inclinées à 23° le nombre fictif qui apparait au tableau est de 67 dents.
il faut donc mieux utiliser la fraise N°8.
Bonne continuation.

 

[AlliPapa]

Bonjour,
Bravo a @SULREN pour son aide et ses connaissances !
Merci a @Papy54 pour son chouette tableau excel rangé précieusement ! ( Nickel ta loco )

@tourelle66 tu n'a plus d'autre choix que de nous montrer la suite
Dans quelle matière ? perso je choisirais du bronze pour le compromis résistance / facilité d'usinage ?!?

Si j'ai bien compris , contrairement à la vidéo , ce pignon n'est pas "attaqué" par un vis ...mais par un autre pignon
( sinon ,avec le pas de vis et son diamètre on sait déduire l'angle , me semble t'il )

Bàv
Allipapa

 

[ETI]

Bonjour à tous
On ne sait pas pourquoi cincinnati a choisi le celeron, est ce que c'est juste pour la capacité "fusible", mais ça aurait pu être un montage à goupille de sécurité sectionnable comme sur les vis mère des tours, d'autant que le pignon aurait pu être facilement accessible, ou est ce qu'il y a aussi la composante bruit parce que la broche peut tourner à 3000 tr/mn.

 

[SULREN]

Bonjour,

( sinon ,avec le pas de vis et son diamètre on sait déduire l'angle , me semble t'il )

Merci @AlliPapa.
Concernant l'angle, on est à peu près sûrs qu'il est très proche de 23° :
- calculé par la mesure de diamètre extérieur faite par @tourelle66 et appliquée à un module de 1,5
- mesuré sur les photos (les lignes rouges coupent les bleues avec un angle obtus de 113 ° donc de 23° par rapport à une denture droite.

il faut utiliser la fraise correspondant au nombre fictif de dents (voir tableau) plutôt qu'au nombre réel de dents.

@Papy54 a raison d'attirer l'attention sur le choix de la fraise module sur la base du "nombre de dents fictif" et pas du "nombre réel", pour plus d'exactitude du profil taillé, même si dans le cas présent il n'y a pas criticité en la matière, à mon avis.
On doit trouver l'explication sur cette notion de nombre fictif en faisant des recherches sur Internet. Une façon de l'expliquer pourrait être la suivante:
La coupe selon la ligne rouge donne la taille du module 1,5 réel. Celle selon la ligne verte la taille du module apparent.
Le sillon constitué par le creux entre deux dents n'est pas un sillon rectiligne. Ce n'est pas celui d'une dent droite inclinée. C'est une portion d'hélice.
La fraise est représentée en bleu. On comprend que la dent de la fraise, lorsqu'elle est au au fond du sillon, recouvre pile poil le profil à tailler.
Mais en avant et en arrière de cette position, du fait de la torsion de l'hélice, la dent peut attaquer un peu les flancs. Cela élargit un peu le creux taillé, donc aminci un peu la dent.
Il faut donc utiliser une fraise un peu plus mince que celle correspondant au nombre de dents à tailler. C'est le résultat qu'on obtient, comme le propose Papy54, en prenant la N°7 (pour 55 à 134 dents) à la place de la N°6 (35 à 54 dents).

J'avoue que je n'ai jamais fait le calcul de la déformation à éviter. Je m'en remets donc à l'excellent tableau de Papy54 dans le cas précis du pignon de 52 dents de Tourelle66. Faut-il tailler au plus juste avec la N°7, ou laisser la N°6 tailler légèrement large dans le cas du celeron?

 

[Papy54]

Ce n'est pas celui d'une dent droite inclinée. C'est une portion d'hélice.

Oui tout à fait.
Ce qui signifie que le point de contact de la fraise sur la roue est à l'intersection de l'axe de la fraise et de l'axe de la roue.

Il faut qu'au déplacement X de la table soit associé une rotation du diviseur comme si la dent était le filet d'une vis.

Si on prolonge l'arc de cercle représenté par le trait rouge qui est perpendiculaire à la denture, du dessin de @SULREN pour obtenir un cercle, on simule une roue à denture droite d'un nouveau diamètre primitif plus grand qui aura le nombre de dent fictif.
La formule pour obtenir le nombre de dent fictif Zf est:
Zf = Z divisé par cos cube de l'angle de la denture (ici 23°)

 

[tourelle66]

Bonsoir,

Merci à tous pour votre aide

ça se corse là, et je me rends compte que ce sauvetage (supposé) sera bien loin de mes compétences , je voyais ça d'une façon plus simpliste, ayant assimilé la denture à une denture droite et non hélicoidale.
Je réalise à présent qu'un usinage mal exécuté compromettrait la bonne tenue des dents, avec des efforts mal répartis sur la surface de chaque dents

Il me reste plus qu'à trouver un prestataire pour le fabriquer entièrement je pense, en acier, avec limitation du couple autrement que par le pignon lui-même
La clavette est effectivement un bon moyen , je saurais pas calculer la section et la matière adéquate, bien que la résistance du céloron répartie sur les dents en contact donnerait cette indication ( j'en ai bouffé des torseurs, mais ça c’est loin).

je pourrais commencer graduellement (au pif) avec une clavette en alu ou en celoron (piochée dans un vieux pignon endommagé lol )

Dommage que Cincinnati n'ai pas prévu un limiteur de couple tout simple, à friction taré d'usine comme dans beaucoup de systèmes similaires, et qu'il n'y ai pas assez de place pour en faire un (quoique)

Qu'en pensez-vous ?

Merci encore énormément

 

[tourelle66]

Oui @AlliPapa t'as bien vu il est attaqué par un autre engrenage

 

[SULREN]

Bonsoir,

ça se corse là, et je me rends compte que ce sauvetage (supposé) sera bien loin de mes compétences , je voyais ça d'une façon plus simpliste, ayant assimilé la denture à une denture droite et non hélicoïdale.
Je réalise à présent qu'un usinage mal exécuté compromettrait la bonne tenue des dents, avec des efforts mal répartis sur la surface de chaque dents

Pas de panique!!
Ce qui a été dit est exact, et il fallait le dire pour éviter d'induire les lecteurs en erreur:
- la dent hélicoïde n'est pas une dent droite inclinée mais une portion d'hélice
- il faut une fraise correspondant au nombre de dents fictif,
- etc.
Mais comme dans tous les domaines, les approximations existent et elles sont applicables dans des limites raisonnables.
(on peut en citer des milliers d'exemples.....même dans les sciences dites exactes).
Il est bon de connaître la théorie mais il est bon aussi, et surtout très utile au plan pratique, de connaître les marges de déviation qu'elle autorise.

Dans le cas présent, avec une roue de faible largeur, à vocation de "martyr", avec du celeron et pas de l'acier nitruré comme matériau, etc, il ne me paraît pas déraisonnable de tailler ces dents à la façon envisagée initialement par @tourelle66.
Il m'arrive de faire des approximations de cette ampleur, dans d'autres domaines, mais dans le cas présent je n'ai pas l'expérience suffisante pour donner un avis autorisé.
Il faut bien connaître le rôle et les contraintes de ce pignon (vitesse, efforts,....).
Il faut déjà avoir déjà taillé des pignons hélicoïdaux de cette dimension et dans ce matériau.
Il y aura bien des membres qui ont ces expériences et qui peuvent plus valablement conseiller à @tourelle66 de persévérer ou de laisser tomber.